Шкондина патент

Патенты автора — Шкондин В.В.

Страна — Россия (RU), количество патентов — 15, получены — 1990-2007

Автор владеет патентами в следующих областях 5 : ↑↓

• A61 – Медицина и ветеринария; гигиена
• B60 – Транспортные средства (общие вопросы)
• B62 – Безрельсовые наземные транспортные средства
• H02 – Производство, преобразование и распределение электрической энергии
• H03 – Электронные схемы общего назначения

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей постоянного тока, частности — безредукторных коллекторных электродвигателей низкого напряжения, и может быть использовано в различных.

Настоящее изобретение относится к области электротехники, а именно к бесколлекторным электрическим машинам, в частности электрогенераторам постоянного тока, и может быть использовано в любой области науки и техники, где требуются автономные источники.

Изобретение относится к области электроприводных транспортных средств, включая автомобили, мотоциклы, скутеры, электропоезда и т.д. Полноприводное транспортное средство содержит, по крайней мере, два безредукторных электромотора, источник.

Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям постоянного тока, в частности к безредукторным коллекторным электродвигателям низкого напряжения, и может быть использовано в качестве мотор-колес на транспорте или иных областях техники.

Изобретение относится к области электротехники, а именно – к особенностям конструктивного выполнения электродвигателей, предназначенных для безредукторного привода преимущественно транспортных средств. Сущность изобретения состоит в следующем.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей, преимущественно для транспортных средств. Сущность изобретения состоит в том, что электродвигатель содержит ротор (3).

Группа изобретений относится к области машиностроения и предназначена для использования при реализации мотор-колес. В статоре электродвигателя по первому варианту на двух кольцеобразных магнитопроводах расположены равноудаленные по окружности.

Изобретение предназначено для использования при построении роликовых платформ, инвалидных колясок и комплектующих их приводных мотор-колес. Статор имеет магнитопровод с четным числом равноудаленных и чередующихся по полярности постоянных магнитов, а.

Изобретение относится к средствам передвижения для людей с ограниченной подвижностью. Транспортное средство для инвалидов содержит инвалидную коляску с задними ведущими колесами и соединенный с ней посредством разъемного узла кузов. Кузов снабжен.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в качестве экологически чистого транспортного средства с электроприводом для обслуживания городского хозяйства, а так же территорий с травяным газоном, например, скверов и спортивных.

С ростом количества предпринимателей в нашей стране можно встретить все больше различных фирм с их уникальными логотипами и названиями. Повторение наименований неприемлемо, ведь клиента должны обращаться именно к определенному владельцу, а не.

Современные покупатели отдают предпочтение в покупках более известным брендам товаров, поэтому своевременная регистрация логотипа может сохранить за предпринимателем большую прибыль.

Регистрация товарного знака в.

Современная интерпретация понятия авторского права включает в себя целую систему различных прав, которыми первоначально обладает создатель любого творческого труда. Чтобы понять это, следует разобрать ситуацию.

Любой результат технологической творческой деятельности должен быть зарегистрирован для дальнейшего предоставления правовой защиты.

Таким результатом может быть:

• способ;
• продукт;
• новый.

Данное понятие можно интерпретировать как незаконное и не согласованное с автором копирование и распространение произведения, защищенного правами авторства. Нарушение авторского права может представляться еще и как пиратство.

Шкондина патент

1. Главная
2. Реестр патентов

Последние новости

(21), (22) Заявка: 2007120942/09, 05.06.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
05.06.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2285997 С1, 20.10.2006. RU 2172261 С1, 20.08.2001. RU 2129965 С1, 10.05.1999. RU 2011272 C1, 15.04.1994. RU 2035114 C1, 10.05.1995. RU 2038984 С1, 09.07.1995. US 6355996 А, 12.03.2002. US 6727668 А, 27.04.2004. US 6791226 В1, 14.09.2004. US 6617746 B1, 09.09.2003. US 6384496 B1, 20.08.2001. WO 93/08999 A1, 13.05.1993. EP 1102386 A1, 23.05.2001.

Адрес для переписки:
121467, Москва, ул.Ельнинская, 3, кв. 71, О.В.Комардину

(72) Автор(ы):
Шкондин Василий Васильевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Шкондин Василий Васильевич (RU)

(54) ИНДУКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей постоянного тока, частности — безредукторных коллекторных электродвигателей низкого напряжения, и может быть использовано в различных областях техники, например в качестве мотор-колес в таких транспортных средствах, как электроприводные скутера, мотоциклы, электро-автомобили и т.д. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в снижении себестоимости электродвигателя, повышении его экономичности, исключении искрения и реактивности, создании условий для свободного инерционного хода и большой скорости вращения электродвигателя при сохранении его надежности и относительной простоты конструкции. Сущность изобретения состоит в том, что индукторный электродвигатель, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, содержит обод, на котором с одинаковым шагом располагаются зубцы, выполненные из магнитомягкого материала, круговую раму, несущую четное число подковообразных (П-образных) электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга и имеющих по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки, средство подачи на электромагниты электрических импульсов одинаковой полярности. При этом количество зубцов на ободе, равное n, удовлетворяет соотношению: n=10+4k, где k — целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

CLASS=»b560m»DE 2749820 A1, 18.05.1978. EP 1215799 A1, 19.06.2002. WO 2006025444 A1, 09.03.2006.

Изобретение относится к области электродвигателей постоянного тока, в частности безредукторным коллекторным электродвигателям низкого напряжения, и может быть использовано в качестве мотор-колес в транспортных средствах: электроприводных скутерах, мотоциклах, электро-автомобилях и т.д., а также в иных областях техники.

Широкое применение в технике, в том числе и на транспорте, нашли электродвигатели, имеющие ряд преимуществ по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, являясь экологически чистыми, надежными и экономичными.

Наиболее перспективными являются безредукторные мотор-колеса, у которых вращение колеса вызывается непосредственно электромагнитным взаимодействием магнитных систем ротора и статора. Известен встроенный электродвигатель (WO 93/08999 А1, 13.05.93), содержащий две основные части: неподвижный статор, закрепленный на оси и имеющий магнитопровод с постоянными магнитами, размещенными равномерно; и подвижный ротор, несущий обод и содержащий, по крайней мере, две группы электромагнитов, а также распределительный коллектор, закрепленный на статоре и имеющий токопроводящие пластины, соединенные с источником постоянного тока. На роторе закреплены токосъемники, имеющие электрический контакт с пластинами распределительного коллектора.

Указанное мотор-колесо имеет различные модификации и варианты исполнения (US 6384496 B1, 07.05.2002; US 6617746 B1, 09.09.2003; RU 2129965 C1, 10.05.1999; RU 2172261 C1, 20.08.2001). К преимуществам такого устройства относятся: отсутствие редуктора, использование низковольтных источников питания, отсутствие дополнительных электронных схем, возможность рекуперации энергии, небольшие габариты и вес. Комбинирование основных элементов мотор-колеса в сочетании с дополнительными устройствами позволяет создавать аналогичные по принципу работы и обладающие указанными преимуществами мотор-колеса.

Однако описанное мотор-колесо и его разновидности имеют ряд недостатков, главный из которых заключается в необходимости больших пусковых и переходных токов при трогании и ускорении транспортного средства. Это приводит к быстрому износу и порче аккумуляторов и ухудшению теплового режима. Другим недостатком является недостаточно эффективное возвращение и использование электроэнергии. Также названные электродвигатели имеют низкий крутящий момент, что существенно ограничивает область их практического использования.

Известные технические решения, направленные на устранение указанных недостатков, связаны с применением высоковольтных источников питания и сложных схем управления, что делает их дорогостоящими и малонадежными в эксплуатации (US 6791226 B1, 14.09.2004; US 6727668 B1, 27.04.2004; US 6355996 B1, 12.03.2002).

Известен также электродвигатель (RU 2285997 С1), содержащий статор с круговым магнитопроводом, на котором закреплено четное количество постоянных магнитов с одинаковым шагом, ротор, отделенный от статора воздушным промежутком и несущий четное число электромагнитов, распределительный коллектор, закрепленный на корпусе статора, токосъемники, установленные с возможностью контакта с пластинами коллектора. К преимуществам такого устройства относятся: возможность рекуперировать электроэнергию, пониженный уровень искрения на токосъемниках, а также реверсивность при сохранении простоты конструкции и улучшении эксплуатационных характеристик.

Настоящее изобретение направлено на снижение себестоимости электродвигателя, повышение его экономичности, исключение искрения и реактивности, создание условий для свободного инерционного хода и большой скорости вращения электродвигателя при сохранении относительной простоты конструкции и надежности.

Индукторный электродвигатель, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, содержит:

— обод, на котором с одинаковым шагом располагаются зубцы, выполненные из магнитомягкого материала;

— круговую раму, несущую четное число подковообразных (П-образных) электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга и имеющих по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки;

— средство подачи на электромагниты электрических импульсов одинаковой полярности.

Количество зубцов на ободе, равное n, удовлетворяет соотношению:

n=10+4k, где k — целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д.

Предпочтительно, чтобы количество электромагнитов, расположенных на круговой раме, удовлетворяло соотношению: m=4+2L, где L — любое целое число, удовлетворяющее условию 0 L k. Наиболее часто используемые соотношения количества зубцов и электромагнитов следующие: n=10, m=8; n=14, m=6; n=18, m=8; n=22, m=10 и т.д. Обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к средству подачи электрических импульсов, соединены между собой.

Такое соотношение числа электромагнитов и зубцов магнитомягкого материала, их взаиморасположение и используемая схема коммутации электромагнитов обеспечивает резонанс токов, текущих через обмотки диаметрально противоположных электромагнитов, и, как следствие, уменьшает скачки напряжения (электропотребление) при трогании и разгоне электродвигателя и улучшает его динамические характеристики.

В настоящем изобретении может быть использована также любая другая схема соединения обмоток электромагнитов, отвечающая вышеназванным условиям и позволяющая достичь заявленного результата.

Индукторный электродвигатель, в соответствии с настоящим изобретением, может быть выполнен в двух вариантах.

В первом варианте роль средства подачи на электромагниты электрических импульсов выполняет коллектор. В этом случае упомянутый обод с зубцами, выполненными из магнитомягкого материала, расположен на статоре электродвигателя. Ротор, отделенный от статора воздушным промежутком, содержит круговую раму, несущую четное число подковообразных электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга. Коллектор, закрепленный на статоре, имеет расположенные на изоляционной основе токопроводящие пластины, разделенные диэлектрическими промежутками. Токопроводящие пластины соединены с одним полюсом источника постоянного тока. Другой полюс источника постоянного тока соединен с корпусом электродвигателя.

Электродвигатель содержит также токосъемники, установленные с возможностью контакта с пластинами коллектора. Каждый из токосъемников подключен к одноименным выводам: или только к началу каждой обмотки, или только к концу каждой обмотоки соответствующих электромагнитов. Выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к токосъемникам, замкнуты на корпус.

Общее число токопроводящих пластин коллектора равно числу зубцов статора. При этом осевые линии диэлектрических промежутков коллектора ориентированны по осевым линиям зубцов статора. Конструкция выполнения коллектора может быть торцевой или радиальной.

В другом варианте изобретения индукторный электродвигатель выполнен в соответствии с бесколлекторной схемой. В этом случае электродвигатель содержит:

— статор с круговой рамой, несущей четное число подковообразных (П-образных) электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга и имеющих по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки;

— ротор, отделенный от статора воздушным промежутком, на роторе расположен обод с зубцами, выполненными из магнитомягкого материала;

— электронную систему управления напряжением, которая генерирует импульсы постоянного тока;

— датчик углового положения ротора, который подает сигнал на электронную схему для запитывания или обесточивания катушек электромагнитов при прохождении мимо них зубцов ротора.

При бесколлекторном варианте исполнения индукторного электродвигателя конструкция электромагнитов и способ их коммутации аналогичен описанному выше.

Датчик положения ротора (ДПР) реализует обратную связь по положению ротора, он выполняет ту же функцию, что и коллектор в двигателе постоянного тока. Его работа может быть основана на разных физических принципах: фотоэлектрическом, индуктивном, на эффекте Холла и т.д. Наибольшую популярность приобрели датчики Холла и фотоэлектрические, поскольку они практически безынерционны и позволяют избавиться от запаздывания в канале обратной связи.

Система управления содержит силовые ключи, часто тиристоры или силовые транзисторы с изолированным затвором. Из них собирается генератор импульсного напряжения. Сигналы датчиков преобразуются управляющим устройством в комбинацию управляющих напряжений, которые управляют силовыми ключами так, что в каждый такт работы электродвигателя включены соответствующие электромагниты. Система управления ключами обычно реализуется на основе использования микроконтроллера.

Вместо электронной схемы и датчика углового положения ротора для своевременной подачи и снятия питания с электромагнитов статора может использоваться поданная по обратной связи информация о противо-ЭДС и RISC-микроконтроллер, либо любой другой способ, позволяющий достичь заявленного результата.

Конструктивно оба варианта электродвигателя могут быть выполнены так, что ротор будет расположен с внешней стороны статора или ротор будет расположен внутри статора.

Отсутствие в конструкции электродвигателя постоянных магнитов снижает конечную стоимость, исключает реактивность и искрение, создает условия для свободного инерционного хода и большой скорости вращения.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами:

на Фиг.1 изображена схема электродвигателя, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, у которого статор расположен снаружи ротора;

на Фиг.2 изображена принципиальная электрическая схема электродвигателя;

на Фиг.3 изображена схема электродвигателя, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, у которого статор электродвигателя расположен внутри ротора;

на Фиг.4 изображена схема бесколлекторного электродвигателя, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, у которого статор расположен внутри ротора.

На Фиг.1 представлен электродвигатель, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, который может быть использован в качестве электрического привода в различных областях науки и техники. Электродвигатель содержит обечайку 1, выполняющую роль защитного кожуха. Статор 2 электродвигателя расположен снаружи ротора 3. Статор 2 имеет круговую раму 4, на которой располагается четное количество зубцов 5 из магнитомягкого материала с одинаковым шагом. В данном случае четырнадцать зубцов. Зубцы могут представлять собой металлические пластины (выполненные отдельно из мягкой стали, например марки Э10890), закрепленные в пазах статора 2. Или, как в данном случае, весь статор вместе с зубцами набирается из шихтованных пластин (выполненных, например, из электротехнической стали 2412). Ротор 3 отделен от статора воздушным промежутком и несет четное число электромагнитов 6. В данном случае шесть. Электромагниты расположены попарно напротив друг друга и образуют три пары. Каждый из указанных электромагнитов имеет по две катушки 7 с последовательно встречным направлением обмотки (то есть, если одна из катушек намотана по часовой стрелке, то другая — против часовой). Между собой катушки одного электромагнита соединены последовательно, конец обмотки первой катушки электромагнита соединен с началом обмотки второй катушки электромагнита. На Фиг.1 начало обмотки первой катушки обозначено буквой «Н», конец обмотки второй катушки обозначен буквой «К».

При работе электродвигателя катушки 7 электромагнитов 6 запитываются от источника постоянного тока (не показан) через распределительный коллектор 8 и токосъемники 9. Распределительный коллектор 8 неподвижен относительно статора, а токосъемники 9 связаны с ротором и при его вращении перемещаются относительно токопроводящих пластин 10. Указанные токопроводящие пластины соединены с положительным полюсом источника постоянного тока и разделены диэлектрическими промежутками 11. Количество токопроводящих пластин в коллекторе соответствует числу зубцов статора и в данном случае равно четырнадцати.

Каждый из токосъемников 9 подключен к одноименным выводам обмоток одного из электромагнитов 6. На фиг.1 изображен вариант подключения к началу обмотки первой катушки электромагнита, обозначенной буквой «Н». (Возможен также вариант подключения токосъемников к концу обмотки второй катушки, обозначенной буквой «К», в этом случае двигатель будет вращаться в ту же сторону.) Направление вращения электродвигателя определяется углом опережения между токосъемниками и токопроводящими пластинами коллектора.

Между собой электромагниты 6 соединены по следующей схеме:

обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, то есть вывод обмотки «К» одного электромагнита соединяется с выводом «Н» соседнего электромагнита; а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к токосъемникам, в данном случае «К», соединены между собой и замкнуты на корпус.

Общее число зубцов на статоре — n, равное четырнадцати, и количество электромагнитов — m, равное шести, удовлетворяют соотношениям:

Принцип действия электродвигателя, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, основан на силах электромагнитного притяжения, возникающих при взаимодействии электромагнитов 6 ротора и зубцов 5 статора. После прохождения электромагнитом положения, когда его ось расположена между осей зубцов, через токосъемник запитываются катушки электромагнита, таким образом, электромагнит притягивается к последующему зубцу. При прохождении электромагнитом положения напротив оси зубца он обесточен, поскольку токосъемник располагается напротив диэлектрического промежутка. Это положение электромагнит проходит за счет «тяги» других фаз, геометрически сдвинутых относительно друг друга.

Распределительный коллектор 8 подключен к источнику 13 постоянного тока (Фиг.2). Ключ 14 осуществляет общее включение-выключение питания. Кроме того, электрическая схема может включать дополнительные блоки (не показаны) для стабилизации и управления электрическим током. Например, для ускорений и трогания с места может быть использован накопитель-хемотрон, имеющий импульсный разряд большой емкости и высокую надежность.

Число витков в обмотках катушек противоположных электромагнитов может быть различно. Для усиления резонансных явлений предпочтительно, чтобы эта разница составляла величину 1/2 p от общего числа витков в одной из катушек, где р=2, 3, 4, 5 и т.д. Например, если суммарное количество витков в катушках одного электромагнита равно 128 и р=5, то суммарное количество витков в катушках диаметрально противоположного электромагнита будет 124. Если р=4, то суммарное количество витков в катушках диаметрально противоположного электромагнита будет равно 120 и т.д.

На Фиг.3 представлен электродвигатель, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, который может быть использован как мотор-колесо для различных транспортных средств, например скутер с электроприводом, мотоцикл или электромобиль. Электродвигатель содержит обечайку 14, выполняющую роль защитного кожуха и непосредственно передающую вращение на колесо. Обечайка соединена посредством спиц с ободом колеса (не показано). Статор 15 электродвигателя расположен внутри ротора 16. Статор 15 имеет круговую раму 17, на которой с одинаковым шагом располагается четное количество зубцов 18. В данном случае четырнадцать зубцов. Ротор 16 отделен от статора воздушным промежутком и несет четное число электромагнитов 19. В данном случае шесть. При работе электродвигателя катушки электромагнитов 19 запитываются от источника постоянного тока (не показан) через коллектор 20 и токосъемники 21. Коллектор 20 неподвижен относительно статора, а токосъемники 21 связаны с ротором и при его вращении перемещаются относительно токоведущих пластин 22.

Конструктивное исполнение и принцип действия у этого электродвигателя аналогичен описанному выше.

На Фиг.4 представлен бесколлекторный двигатель, выполненный в соответствии с другим вариантом настоящего изобретения. Электродвигатель содержит обечайку 23, выполняющую роль защитного кожуха. Статор 24 электродвигателя расположен снаружи ротора 25. На статоре 24 с одинаковым шагом располагается четное число электромагнитов 26. В данном случае шесть электромагнитов. Электромагниты расположены попарно напротив друг друга и образуют три пары (фазы). Ротор 25 отделен от статора воздушным промежутком и несет четное число зубцов 27. В данном случае 14. Конструктивно исполнение электромагнитов и схема их коммутации аналогичны описанному выше. Электродвигатель также содержит датчик 29 углового положения ротора, который подает сигнал на электронную схему 28 для запитывания или обесточивания катушек электромагнитов 26 при прохождении мимо них зубцов 27 ротора.

Электродвигатель, изготовленный в соответствии с настоящим изобретением, демонстрирует высокие эксплутационные характеристики и надежность конструкции.

Электродвигатель имеет 14 зубцов статора (изготовлен из шихтованных пластин, сталь 2412), шесть электромагнитов ротора, обмотка каждой катушки электромагнита содержит 90 витков проводом ПЭТФ диаметром 1,06 мм. При этом электродвигатель обладает следующими параметрами:

габариты — диаметр 250 мм, ширина 100 мм;

напряжение питания — 36 В;

среднее значение тока — 12 А;

крутящий момент — 15 Н/м;

Данный электродвигатель был установлен в качестве мотор-колеса на скутер с диаметром колеса 14 дюймов. В качестве источника питания были использованы три аккумуляторные батареи по 12 В и емкостью 20 А/ч. Скутер с электрическим приводом на трековых испытаниях показал следующие характеристики:

грузоподъемность — 160 кг;

крейсерская скорость — до 60 км/ч;

длина пробега — до 100 км (при разряде батарей до уровня 10,5 В).

Для электродвигателя, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, отсутствие постоянных магнитов ведет к снижению конечной стоимости и улучшению масс-габаритных характеристик; отсутствие необходимости переключения полярности питания повышает экономичность электродвигателя, исключает искрение; отсутствие «залипания» на магнитах создает условия для свободного инерционного хода и большой скорости вращения электродвигателя, а уникальные технические характеристики электродвигателя достигаются также выбором строго определенного соотношения числа взаимодействующих электромагнитов и зубцов, их взаиморасположением и используемой схемой коммутации электромагнитов.

1. Индукторный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор, содержащий обод, на котором с одинаковым шагом располагаются зубцы из магнитомягкого материала; ротор, отделенный от статора воздушным промежутком, содержащий круговую раму, несущую четное число подковообразных электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга и имеющих по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки; коллектор, закрепленный на корпусе статора, имеющий расположенные на изоляционной основе токопроводящие пластины, соединенные с одним полюсом источника постоянного тока и разделенные диэлектрическими промежутками, другой полюс источника постоянного тока соединен с корпусом электродвигателя; токосъемники, установленные с возможностью контакта с пластинами коллектора, причем каждый из токосъемников подключен к одноименному выводу обмоток соответствующих электромагнитов, где обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к токосъемникам, соединены между собой и замкнуты на корпус электродвигателя,

при этом количество зубцов статора, равное n, удовлетворяет соотношению n=10+4k, где k — целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д.

2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что количество электромагнитов ротора m удовлетворяет соотношению m=4+2L, где L — любое целое число, удовлетворяющее условию 0 L k.

3. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что количество n зубцов статора удовлетворяет условию n km.

4. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что осевые линии диэлектрических промежутков коллектора ориентированы по осевым линиям зубцов статора.

5. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что общее число токопроводящих пластин коллектора равно числу зубцов статора.

6. Электродвигатель по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что коллектор является торцевым.

7. Электродвигатель по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что коллектор является радиальным.

8. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор расположен с внешней стороны статора.

9. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор расположен внутри статора.

10. Индукторный электродвигатель постоянного тока содержащий статор с круговой рамой, несущий четное число подковообразных электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга и имеющих по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки; ротор, отделенный от статора воздушным промежутком, содержащий обод, на котором с одинаковым шагом располагаются зубцы, выполненные из магнитомягкого материала;

датчик углового положения, который подает сигнал на электронную схему для запитывания или обесточивания катушек электромагнитов при прохождении мимо них зубцов ротора; электронную схему управления напряжением, где обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, одноименные выводы каждого из электромагнитов подключены к системе управления напряжением, а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к системе управления напряжением, соединены между собой и замкнуты на корпус электродвигателя, при этом количество зубцов статора, равное n, удовлетворяет соотношению n=10+4k, где k — целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д.

11. Электродвигатель по п.10, отличающийся тем, что количество электромагнитов статора m удовлетворяет соотношению

m=4+2L, где L — любое целое число, удовлетворяющее условию 0 L k.

12. Электродвигатель по п.10, отличающийся тем, что количество n зубцов ротора удовлетворяет условию n km.

13. Электродвигатель по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что ротор расположен с внешней стороны статора.

14. Электродвигатель по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что ротор расположен внутри статора.

Мотор-колесо в. в. шкондина

Номер патента: 1725780

/00 1 ЬОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕНТУ щОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР йт 910480, кл. В 60 К 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 628008, кл. Н 02 К 17/02, 1978,(54) МОТОР-КОЛЕСО В.В.ШКОНДИНА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к мотору-колесу транспортных средств. Цель изобретения повышение надежности и экономичности. В мотор-колесо встроен двигатель постоянного тока с датчиком-распределителем,. представляющим собой кольцевое токонепроводящее основание с закрепленными по окружности токопроводящими плаИзобретение относится.к машиностроению в частности к мотору-колесу (двигателей) транспортных, дорожных и других передвижных средств.Известно мотор-колесо, содержащее неподвижно установленный двигатель, редуктор, солнечная шестерня которого связана с валом двигателя, коронная — со ступицей колеса, первую и вторую сателлитную шестерни, связанные непосредственно с солнечной и коронной шестернями соответственно, причем вторая закреплена на сателлитной оси, втулку, установленную, на этой оси с фланцем с одной стороны и упором с другой, между которыми установстинами, Датчик расположен на неподвижном индукторе, на котором также закреплены по окружности постоянные магниты с чередующимися по окружности полюсами, Ротор выполнен с закрепленным на нем зубчатым магнитопроводом, на котором на зубцах закреплены последовательно- встречно катушки, выходы соединения которых соединены с щетками, закрепленными на роторе с возможностью скольжения по пластинам, Зубцы ротора могут быть сгруппированы с катушками в группы при условии введения дополнительных пар щеток и их соответствующего крепления. Предусмотрены модификации двигателя для увеличения мощности за счет расположения магнитов в радиальном и тангенциальном направлении. 12 з,п. ф-лы, 8 ил. лена посредством шлицев вторая сателлитная шестерня, а первая — между ней и фланцем втулки и выполнена в виде зубчатых дисков, свободно установленных на втулке и подпружиненныхдруготносительно друга для прижатия их торцовыми поверхностями соответственно к второй сателлитной шестерне и фланцу втулки.Наличие редуктора снижает надежность и безопасность довольно сложной конструкции,Известно мотор-колесо, которое содержит колесо со встроенным в него электродвигателем, выполненным в виде дисковой асинхронной электромашины, статор которой с магнитопроводом, обмотками и токо- проводами неподвижно закреплен на оси колеса, а ротор с короткозамкнутой обмоткой и магнитопроводом, размещенным с двух сторон статора, размещен с внутренней стороны подвижного обода колеса.Встраивание непосредственно в колесо электродвигателя позволяет уменьшить габариты, вес, ненадежность, сложность сборки и эксплуатации, исключить редуктор и некоторые дополнительные системы и тем самым упростить конструкцию.Однако указанная конструкция, кроме всех недостатков, присущих асинхронной машине, имеет ряд других: наличие сложной системы для управления режимами работы и дорогих громоздких и высоковольтных источников переменного напряжения (для автономных средств).Цель изобретения — повышение мощности, надежности и экономичности.На фиг.1 изображено мотор-колесо, вид сбоку, с тремя группами катушек обмотки; на фиг,2 — мотор-колесо, разрез; на фиг.З — распределительный коллектор, разрез А — А; на фиг.4 — то же с пластинами для возврата энергии; на фиг.5 — . мотор-колесо с двумя магнитопроводами якоря; на фиг,6 — мотор- колесо с магнитами, оси которых параллельны оси колеса; на фиг.7 — мотор-колесо с дополнительными постоянными магнитами (ротор соответствует фиг,5) на фиг,8 — мотор-колесо с магнитами, оси которых тангенциальны (ротор соответствует фиг,6).Мотор-колесо (фиг.1 и 2) содержит обод 1, ось 2, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения (не показан) и электродвигателя, содержащего якорь 3 с магнитопроводом 4 и группами катушек 5, индикатор 6 с магнитопроводом 7 и постоянными магнитами 8, размещенными равномерно, токосъемники 9 с двумя элементами (щетками) 10,1 и 10,2 токосъема и распределительный коллектор 11, размещенный на индукторе 6. Индуктор 6 закреплен неподвижно на оси 2, якорь 3 — на ободе 1 колеса. Катушки 5 расположены по окружности магнитопровода 4 якоря по меньшей мере одной группой (фиг.1, число групп равно трем), число токосъемников 9 равно числу групп катушек. Токосъемники 9 закреплены на якоре 3. Элементы 10,1 и 10.2 токосъема каждого токосъемника электрически соединены с выводами катушек соответствующей группы, Распределительный коллектор 11 образован расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами 12.1 и 12,2, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы электрически соединен 10 15 20 25 45 50. ла 55 30 35 40 ных через одну основных пластин. Каждая из групп основных пластин соединена с соответствующим выводом 13 источника регулируемого напряжения. Число основных пластин 12.1 и 12,2 равно числу постоянных магнитов. Между каждыми двумя основными пластинами размещена холостая пластина 14, ширина которой больше ширины любого элемента токосъема. Число М постоянных магнитов 8 равно 20,Катушки в группах размещены так, что угловое расстояние между серединами любых двух катушек кратно угловому расстоянию а. При этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их серединами кратно нечетному числу расстояний а, и одинаково направленные, если кратно четному числу расстояний а . Группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда середины катушек как минимум одной группы совпадают с серединами соответствующих постоянных магнитов, середины катушек как минимум одной другой группы не совпадают с серединами постоянных магнитов. Оси намагниченности магнитов радиальны, Для фиг.1 а = 360/М = 360/20 = 18 оРаспределительный коллектор 11 (фиг.З) представляет собой расположенные по окружности основные пластины 12,1 и 12,2, одни из которых (помечены «+») соединены с одним выводом 13 источника регулирующего напряжения, другие (помечены «-«) — с другим его выводом. Между ними располагаются холостые пластины 14, которые могут быть токонепроводящими (т,е. изолирующими) и токопроводящими. Распределительный коллектор целесообразно выполнять с возможностью углового смещение относительно оси колеса (для регулировки момента подачи электричества в катушки), например, делая дуговые прорези 15 для винтов крепления.Источник регулируемого напряжения представляет собой, например, источник регулируемого по амплитуде напряжения или источник широтно-импульсного сигнаМотор-колесо работает следующим образом.С источника регулируемого напряжения на группы основных пластин 12.1 и 12.2 подается напряжение, Так как группы катушек 5 смещены друг относительно друга, то через щетки 10.1 и 10,2 минимум одного токосъемника 9 напряжение подается на катушки 5 соответствующей группы.30 40 50 55 При прохождении тока по катушкам катушки 5 в силу специфики распределительного коллектора 11 всегда запитываются так, что образуют электромагниты, имеющие противоположные полюса с магнитом, расположенным в сторону вращения, и одинаковые — в противоположн.ую. Таким образом, электромагниты, образованные катушками 5, начинают отталкиваться от «предыдущих» магнитов 8 и притягиваться к «последующим» ( в сторону вращения). При прохождении катушек 5 над магнитом 8 катушки не запитаны, а при прохождении последующего магнита 8 напряжение на катушках изменяется на противоположное в силу перехода щеток 10,1 и 10.2 на следующие пластины. При прохождении над магнитами, когда катушки не запитаны, движение не прекращается в силу инерции, а при прохождении магнита питание катушек перекоммутируется.На фиг.4 изображен распределительный коллектор, в котором холостые пластины 14 имеют среднюю токопроводящую часть 16. Указанные средние части соединены через одну в группы и подключены к соответствующим выводам 17 блока подзарядки (например, выпрямитель и аккумулятор).В процессе скольжения щеток 10.1 и 10,2 по пластинам распределительного коллектора 11 в моменты, когда катушки одной группы находятся напротив соответствующих постоянных магнитов, щетки 10.1 и 10.2 находятся на средних частях 16 холостых пластин. При этом энергия магнитного поля этих катушек преобразуется и импульсно подзаряжает блок подзарядки.Для увеличения мощности в мотор-колесо могут дополнительно вводиться второй магнитопровод якоря с минимум одной группой катушек, размещенный на ободе, второй распределительный коллектор, установленный концентрично основному распределительному коллектору или аналогично ему с другой стороны индуктора, дополнительные токосъемники, установленные на якоре, элементы токосъема которых аналогично элементам основных токосъемников электрически соединены с выводами катушек второго магнитопровода якоря (фиг,5),На фиг.6 приведен вариант с расположением магнитов, оси намагниченности которых параллельны оси колеса; на фиг.7 — вариант с дополнительными постоянными магнитами 18. При этом магнитопровод индуктора выполнен в виде кольца, закрепленного на основании индуктора между основными и дополнительными магнитами,5 10 15 20 25 В мотор-колесо: могут быть дополнительно введены (фиг.8) концентраторы магнитного потока, постоянные магниты, расположенные так, что оси их намагниченности параллельны касательным к окружности расположения постоянных магнитов (тангенциально), а концентраторы 19 расположены между одноименными полюсами ма гн ито в.Мотор-колесо может быть выполнено не только с двумя, но и с большим числом магнитопроводов индуктора (с постоянными магнитами) и магнитопроводов якоря (с группами катушек), что приводит к увеличению мощности и улучшению других параметров, При этом выбирается соответствующее число токосъемников и распределительных коллекторов,Простота и надежность конструкции, использование низковольтных источников, отсутствие редуктора, увеличение срока эксплуатации, хорошие тепловые и регулирующие характеристики и экономичность позволяют создать на ее основе эффективные электротранспортные средства. Формула изобретения 1. Мотор-колесо, содержащее обод, ось, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения,и электродвигателя, содержащего якорь с магнитопроводом и катушками обмотки, индуктор с магнитопроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения мощности, надежности и экономичности, индуктор выполнен с постоянными магнитами, размещенными равномерно на поверхности его магнитопровода, введены дополнительно по меньшей мере один токосъемник сдвумя элементами токосъемника и распределительный коллектор, размещенный на индукторе, который закреплен неподвижно на оси, якорь — на ободе колеса, катушки обмотки расположены по окружности магнитопровода якоря по меньшей мере одной группой, число токосъемников равно числу групп катушек, которые размещены в,группах так, что угловое расстояние между серединами любых двух катушек кратно угловому расстоянию а, при этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их серединами кратно нечетному числу угловых расстояний а, и одинаково направленные, если кратно четному числу угловых расстояний а, группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда середины катушек как1725780 55 минимум одной группы совпадают с серединами постоянных магнитов, середины катушек как минимум одной другой группы не совпадают с серединами постоянных магнитов,.токосъемники закреплены на якоре, элементы токосъема каждого токосъемника электрически соединены с выводами катушек обмотки соответствующей группы, распределительный коллектор образован расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы основных пластин, каждая из которых соединена с соответствующим выводом источника регулируемого напряжения, число основных пластин равно числу М постоянных магнитов, между каждыми двумя основными пластинами размещена холостая пластина, ширина которой больше ширины любого элемента токосъема.2. Мотор-колесо по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что число М постоянных магнитов четно, а= 360 О/М, угловое расстояние между элементами токосъема любого токосъемника кратно нечетному числу расстояний а, катушки обмотки в каждой группе размещены равномерно.3. Мотор-колесо по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что холостые пластины выполнены изтоконепроводящего материала.4. Мотор-колесо по пп, 1 и 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что холостые пластины выполнены из токопроводящего материала. 5. Мотор-колесо по пп. 1 — 3, о т л и ч а ющ е е с я, тем, что холостые пластины разделены на три части, средние из которых выполнены из токопроводящего материала и соединены между гобой через одну, образуя две группы электрически соединенных через одну средних частей указанных пластин.6. Мотор-колесо по пп. 1 — 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что распределительный коллектор выполнен с возможностью углового смещения относительно магнитов и закрепления в любом из угловых положений. 7. Мотор-колесо по пп.1 — 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем дополнительноустановлен второй якорь с магнитопроводом с минимум одной группой катушек об 5 мотки, второй распределительныйколлектор, установленный концентричноосновному распределительному коллекторуили аналогично ему с другой стороны индуктора, дополнительные токосъемники, уста 10 новленные на якоре, элементы токосъемакоторых аналогично элементам основныхтокосъемников электрически соединены свыводами катушек второго якоря.8. Мотор-колесо по п.7, о т л и ч а ю щ е 15 е с я тем, что постоянные магниты размещены так, что оси их намагниченности параллельны оси,колеса, магнитопроводыякоря размещены с обеих сторон индуктора,9. Мотор-колесо по п,8, о т л и ч а ю щ е 20 е с я тем, что в нем установлены дополнительные постоянные магниты, по числу равные основным, магнитопровод индукторавыполнен в виде кольца, закрепленного наосновании индуктора между основными и25 дополнительными магнитами.10. Мотор-колесо по пп. 1 — 7, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оси намагниченностипостоянных магнитов радиальны,11, Мотор-колесо по пп. 1 — 7, о т л и ч а 30 ю щ е е с я тем, что дополнительно введеныконцентраторы магнитного потока, расположенные между одноименными полюсамимагнитов.,12, Мотор-колесо по пп. 1 — 11, о т л и ч а 35 ю щ е е с я тем, что в него дополнителеновведены коммутатор, блок емкостных накопителей, блок подзарядки И/ИЛИ, блок управления, группы основных пластинсоединены через коммутатор с источником40 регулируемого напряжения и блоком емкостных накопителей, группы средних частейхолостых пластин соединены с блоком подзарядки И/ИЛИ блоком управления.13. Мотор-колесо по пп,1 — 12, о т л и ч а 45 ю щ е е с я тем, что источник регулируемогонапряжения выполнен в виде источника регулируемых по длительности, скважностиили длительности и скважности импульсовпостоянной или регулируемой амплитуды.5019 20 1725780 0 7 Корректор М.Максимишине хред М.М эктор Н.Гунько оизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 1189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

ШКОНДИН ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

Приспособление для присоединения стойки полевого колеса плуга к главной оси передка

Номер патента: 1903

. с небольшими выступами для обхвата ими стойки передка, а относительное укрепление колеса по вертикали достигается зажимом хомутика,Для устранения изменения профили конца оси полевого колеса, предлагается для скрепления со стойкой передка применять прокладку, снабженную гнездами для стоек и хомутиком для скрепления их между собой.На фиг. 1 изображена прокладка в трех проекциях и на фиг. 2 изображено в трех проекциях скрепление при помощи прокладки оси полевого колеса со стойкой передка.Прокладка из литого чугуна представляет плоскую плитку 3 (фиг. 1) с бортиками вдоль длинных сторон, образующими два паза 5,5 соответствующие профилям стойки полевого колеса 1 (фиг. 2) и стойке передка 2. По диагонали бортики снабжены ушками 7,7, через.

Устройство для поддержания определенного соотношения между скоростями вращения одного из группы двигателей постоянного тока и какого-либо другого двигателя той же группы

Номер патента: 11047

. шкивами 48, передачу от вала 44. К части 45 подводится ток от генератора 50, установленного на валу другого двигателя 38, а на валу ее насажена ручка реостата 51, изменяющего сопротивление 53, включенное в цепь возбуждения 52 двигателя 38,Число полюсов генераторов 40 и 50, двигателя 42 и машины 45 — 46 с одной стороны и передача 43 с другой, так выбраны, что соответствующим подбором передач 34, 35, 36 удается сразу получить необходимые для частей 31, 32, 33 рабочей машины числа оборотов,Т Тип, аКоминтернв Центриздата Народов СССР. Ленинград. Краснан Регулировочное приспособлениедействует таким образом, что онообразует разность чисел оборотовдвигателей 37 и 38 и, если эта разность совпадает с числом оборотоввала 44, то ручка.

Устройство для проверки параметров трехзвенника передней подвески автомобиля, влияющих на углы наклона осей поворота колес

Номер патента: 696334

. 30 со ступицами 31и рабочими поверхностями 32, ориенти.рующими ось 24 поворота колеса приработе на устройстве.Индикаторные устройства 22 состо.ят (Фиг, 3) иэ стержня 33, накотором закреплен индикатор 34. Яа нижнем конце стержня 33 имеются измери.тельный торец 35 и хвостовик 36Стержень 33 удерживается в верхнемположении шариковым фиксатором 37 ипредохраняется от полного выдергивания и поворота штифтом 38.Для проверки и настройки устройства применяется контрольный калибр,который имитирует собой присоединительные места, ступицу 2 и базовыеповерхности, принятые для ориентацииоси 24 поворота колеса идеальноготрехэвенника в том положении егозвеньев, при котором определяютсяуглы наклона оси поворота колеса наавтомобиле.Калибр.

Устройство для подачи песка под колеса мотор-вагонного поезда

Номер патента: 753703

. 15 и 16 В1,.ая изНКХ ПЕгсо( 1;О ПатрубЗПИ,) Г 2 3 ГО,;,колеса.35 Е(ТРИЧ(ая г КРМ-,Н;, В г»ЗН;.лескоодачи (фкг. 4; з)дер:.Н первыгоездной про вот 24:)г) хиэ ныи:Одной из клсгг( сОнка;)З рс и -твшя 5 и Вто)Ог Осз нг)й ОрвсдпОДкло;ге ный в ка)О гсй3 к с,б.»н у и»равления поезда через 5;иод 27 и кспку.8 к друГОг 1(лемм(1 кс .О» нк ( З)екТрОПИТа НИ я 2 Э, Е)К 1 Пгоово. Мгг 2 4 И6 включРны н ксждо ОГ)г:гм ваГО»не 1 (пэ фкг, 1, ггли 2тО)НГ, 2Квтушки 10 к 11 влек.:рог;е.; а ги ес:кихВентилей 21 (см.фиг. 3). ног;ера катуше;( на фиг, 4 соответствуют обоевначениям направлешй еско:одачи кафиг, 1 и 2. Этг катунии вклочецы через контакты 29 и 30 ренерсора либочерез какие-либо дру.ие Устройства,позволяющие угранг 5(ть и.и в зависиМОСТИ ОТ.

Прибор для психотехнических исследований

Номер патента: 35966

. мотора.Центральный аппарат (фиг. 8) состоит из двигателя а, дающего постоян- ную скорость вращения, которая, однако, по желанию экспериментатора, может изменяться и которая передается через червячную передачу б валу К, Вал К приводит во вращение перебор зубчатых колес, состоящий из двух систем колес; 1) колеса 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13, вра. щающиеся на валу К, причем изних только колесо 1 связано неподвижно с валом й, 2) колеса 2, 3, б, 7, 10, 11, 14, вращающиеся свободно на оси Л. Ко. леса 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 имеют один диаметр, колеса же 2, 4, б, 8, 10, 12, 14 имеют другой диаметр, в а раз больший. Попарно торцами соединены следующие колеса: 2 с 3, 4 с 5, 6 с 7, 8 с 9, 1 Ос 11, 12 с 13. Если принять угловую скорость колеса 1 за.